ANALYSES MINÉRALOGIQUES

Les analyses minéralogiques ont pour but de développer des vecteurs vers les minéralisations en limitant la variabilité induite par les trois composantes des tuffites. Les récentes études sur les cherts (van den Boorn et al., 2007; Pinti et

al., 2009) démontrent l’importance des terres rares pour identifier les processus de formation (Figure 8). Des analyses au LA-ICP-MS (UQAC) seront conduites sur les cherts de la tuffite clé afin d’obtenir la composition en terres rares de ces unités. Ces résultats seront confrontés aux classifications existantes. Ceci permettra de vérifier si les cherts sont issus de processus de précipitation chimique ou de remplacement ce qui aura de grandes conséquences sur le lien génétique entre la Tuffite Clé et les minéralisations.

Les pyrites sont, quant à elles, plus proches de l’épisode minéralisateur et sont donc à fort potentiel pour le développement d’outils de guidage, que la Tuffite Clé soit ou non syngénétique. L’étude pétrographique et minéralogique réalisée préalablement aura permis d’identifier toutes les textures de pyrites. La microsonde sera réutilisée afin de tester l’homogénéité des cristaux. C’est le LA- ICP-MS qui sera utilisé ensuite pour les analyses quantitatives des éléments traces dans les sulfures. Toutes les textures seront analysées dans le but de discriminer les pyrites synchrones à l’épisode minéralisateur. L’objectif de cette étude est quadruple: 1) obtenir la signature du cortège métallique des pyrites afin de modéliser la signature des fluides minéralisateurs, 2) comparer la signature des pyrites des zones minéralisées avec celle de la Tuffite Clé afin de tester le lien génétique entre les deux, 3) utiliser cette signature pour établir un vecteur vers les SMV, et 4) établir une chronologie relative des différents épisodes de

minéralisations sur une base comparative en utilisant les différentes signatures et textures.

1.5. FORMAT DE LA THÈSE

Cette thèse se présente sous la forme d’un recueil de trois manuscrits d’articles scientifiques. Pour chacun des manuscrits, le premier auteur est l’auteur de la thèse. Chacun de ces articles a été rédigé en anglais afin d’être publié dans des revues spécialisées internationales. Les trois articles constituent respectivement les chapitres 2, 3 et 4 de la thèse. Le premier article (Chapitre 2) a été publiés dans le journal « Mineralium Deposita » en avril 2014 et a pour titre : « The Key Tuffite, Matagami Camp, Abitibi Greenstone Belt, Canada : petrogenesis and implications for VMS formation and exploration ». L’article présente la contribution de chacune des trois composantes de la Tuffite Clé : 1) fraction détritique, 2) précipité chimique et 3) altération, autour des deux gisements accessibles au moment de cette étude : la mine Persévérance et la mine Bracemac-McLeod. Contrairement aux travaux précédents, il est clairement mis en évidence dans cette étude que la contribution exhalative est limitée, voire absente, pour les deux gisements étudiés. La minéralisation est mise en place après le dépôt de la Tuffite Clé et de la rhyolite de Bracemac sus-jacente. Suite à cette conclusion, les travaux de recherche ont été réorientés. Le pôle précipité chimique ne pouvant être utilisé pour étudier l’évolution du système hydrothermal

ou pour développer des outils de guidage vers les minéralisations, les travaux de recherche se sont concentrés sur le pôle altération de la Tuffite Clé. Dans ce premier article, le premier auteur a fait les observations sur le terrain, a réalisé les analyses au LA-ICP-MS et est responsable de l’analyse et de l’interprétation des résultats et de la rédaction de l’article. Damien Gaboury a participé à la rédaction de certaines sections, et à l’interprétation des données scientifiques, ainsi qu’aux corrections finales. Gilles Roy était responsable de l’exploration à Matagami et a donc participé à certaines observations de terrain, à la production de certaines figures ainsi qu’au processus de discussion scientifique.

Les deux articles suivants avaient pour objectifs d’étudier l’évolution des systèmes hydrothermaux de type SMV et le développement d’outils pour l’exploraiton, de manière indépendante, et à partir de la Tuffite Clé. Le deuxième article, intitulé « Evolution of a volcanogenic hydrothermal system recorded by the behaviour of LREE and Eu: Case study of the Key Tuffite at Bracemac-McLeod deposits, Matagami, Canada », a été publié en décembre 2014 dans la revue « Ore Geology Reviews ». Cet article traite du comportement des Terres Rares (REE) face aux altérations hydrothermales. Plus spécifiquement, les REE légères et l’Europium, mobiles sous certaines conditions, ont permis de reconstruire l’évolution du système hydrothermal à Bracemac-McLeod. Dans cet article, le premier auteur a fait les observations sur le terrain, a réalisé les analyses au LA- ICP-MS et est responsable de l’analyse des résultats et de la rédaction de l’article.

Damien Gaboury a contribué aux discussions scientifiques et partiellement à la rédaction, et aux corrections. Gilles Roy a contribué à la production de certaines figures ainsi qu’au processus de discussion scientifique et de corrections.

Finalement, le troisième article, intitulé «Deciphering the hydrothermal evolution of a VMS system using trace elements in pyrite by laser ablation ICP-MS: an example from the Bracemac-McLeod deposits, Abitibi, Canada and implications for exploration » a été soumis en décembre 2014 dans la revue « Economic Geology». Comme le précédant, cet article visait à étudier l’évolution du système minéralisateur, mais cette fois-ci sur la base de la chimie des sulfures, principalement des pyrites, car les sulfures sont des témoins directs de l’évènement minéralisateur. Dans cet article, le premier auteur a fait les observations macro et microscopiques, a réalisé les analyses au LA-ICP-MS et est responsable de l’analyse et de l’interprétation des résultats et de la rédaction de l’article. Damien Gaboury a participé à la validation de l’article, par le biais de discussions en cours de traitement des résultats, et de commentaires lors de la rédaction du manuscrit.

Les arguments développés dans les chapitres 2 à 4 sont résumés et restructurés au sein d’une discussion générale (Chapitre 5) dans le but d’intégrer d’une manière cohérente les différents aspects du projet de doctorat, depuis la genèse de la Tuffite Clé et des minéralisations, jusqu’aux implications du projet, autant sur le plan académique qu’économique (exploration minérale).

Enfin, le manuscrit en annexe intitulé « Behaviour of Europium in the Key Tuffite around the Bracemac-McLeod deposit: A new geochemical tool to assist VMS exploration in the Matagami mining camp, Quebec, Canada » a été rédigé à la suite de la remise du prix Julian Boldy en 2011. Ce prix est remis tous les deux ans par la division des gîtes minéraux (Mineral Deposit Division) de l’Association Géologique du Canada (AGC). Ce prix s’accompagnait de la publication des travaux dans le magazine « The Gangue ». Malheureusement, le magazine n’a pas été publié depuis 2012 et le manuscrit n’est donc jamais sorti.

1.6. RÉFÉRENCES

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CHAPITRE 2

2. THE KEY TUFFITE, MATAGAMI CAMP, ABITIBI